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[1]张利民,孙明玮,刘东辉,等. 翼伞发电系统的 GPU 并行轨迹优化[J].电机与控制学报,2015,19(08):88-94.[doi:10. 15938 / j. emc. 2015. 08. 013]
 ZHANG Li-min,SUN Ming-wei,LIU Dong-hui,et al. GPU based trajectory parallel optimization of tethered airfoils for wind energy generator[J].,2015,19(08):88-94.[doi:10. 15938 / j. emc. 2015. 08. 013]
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 翼伞发电系统的 GPU 并行轨迹优化(PDF)
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《电机与控制学报》[ISSN:1007-449X/CN:23-1 408/TM]

卷:
19
期数:
2015年08
页码:
88-94
栏目:
出版日期:
2015-12-23

文章信息/Info

Title:
 GPU based trajectory parallel optimization of tethered airfoils for

wind energy generator

作者:
 张利民 孙明玮 刘东辉 全胜 陈增强
 1. 辽宁工程技术大学 机械工程学院,辽宁 阜新,123000; 2. 南开大学 计算机与控制工程学院,

天津 300071; 3. 北京机电工程研究所,北京 100074

Author(s):

ZHANG Li-min1 SUN Ming-wei2 LIU Dong-hui2 QUAN Sheng3 CHEN Zeng-qiang2

 1. School of Mechanical Engineering,Liaoning Technical University,Fuxin 123000,China; 2. College of Computer & Control Engineering,Nankai University,Tianjin 300071,China; 3. Beijing Electro-Mechanical Engineering Institute,Beijing 10074,China
关键词:
 翼伞发电系统 轨迹优化 滚动时域 混沌 图像处理器 并行计算
Keywords:

tethered airfoil for wind energy generator trajectory optimization receding horizon chaos graphical processing unit ( GPU) parallel computation

分类号:
TK 89; TP 273; V 448
DOI:
10. 15938 / j. emc. 2015. 08. 013
文献标志码:
A
摘要:
 高空风能发电是一种新型的清洁能源生产方式。针对这种非常规的带有特定目标函数优 化的轨迹设计问题,采用预测控制是一条可行途径,但该方法目前需要事先离线求解,计算量极大, 不具有在线自适应能力。提出了一种基于混沌的实时轨迹优化策略,以克服上述算法的不足。这是一维变量滚动次优化问题,利用均匀采样结合混沌搜索,给出了过程约束下的优化方法。通过采 用数值算法的并行化,提高了在线计算效率。半实物仿真试验结果说明了该算法的有效性。
Abstract:
 Wind energy at high altitudes is a new approach to generate clean energy. The predictive con-trol in the offline manner was previously employed to handle the problem of trajectory design with uncon-cventionally given objective function,however it is time-consuming and lacks of adaptability and flexibil-ity to varying aerodynamic parameters. A receding horizon optimization method for the tethered foil gener-ator based on an online searching strategy was presented. The nonlinear optimization problem was approx-imately reformulated to a univariate receding horizon sub-optimal issue in a short interval. By using uni-form sampling and chaotic search approaches,the sub-optimal solution,subject to the physical con-straints,was obtained. The proposed method is parallelly implemented by graphic processing unit ( GPU) to raise its online calculation efficiency. The hardware-in-the-loop simulation result demonstrates its effec-tiveness.

参考文献/References:

-

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备注/Memo

备注/Memo:
 

收稿日期:

2013 - 05 - 19

基金项目: 国家自然科学基金( 61174094,61273138) ,教育部优秀新世纪人才支持计划研究项目( NCET - 10 - 0506)

作者简介:张利民( 1982—) ,男,博士,讲师,研究方向为导航制导;

孙明玮( 1972—) ,男,博士,副教授,研究方向为飞行器制导控制;

刘东辉( 1988—) ,男,硕士研究生,研究方向为导航制导;

全 胜( 1970—) ,男,硕士,高级工程师,研究方向为导航制导;

陈增强( 1963—) ,男,博士,教授,研究方向为多智能体。  


更新日期/Last Update: 2016-03-07